I. MỤC TIÊU DẠY HỌC
1. Về kiến thức
– Chế được nam châm điện đơn giản và làm thay đổi được từ trường của nó bằng cách thay đổi dòng điện
- Về năng lực
a) Năng lực chung
– Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu những thiết bị, dụng cụ có liên quan đến nam châm, tự thực hiện các thí nghiệm.
– Giao tiếp và hợp tác: Tham gia thảo luận, trình bày, diễn đạt các ý tưởng, nội dung theo ngôn ngữvật lí.
– Giải quyết vấn để và sáng tạo: Đề xuất các ý tưởng, phương án để thảo luận, giải quyết các vấn để nêu ra trong bài học.
b) Năng lực khoa học tự nhiên
– Nhận thức khoa học tự nhiên: Biết được cấu tạo của nam châm điện.
– Tìm hiểu tự nhiên:Tiến hành các thí nghiệm phát hiện mối liên hệ giữa dòng điện và từ trường
– Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Nêu một số ứng dụng của nam châm điện trong các thiết bị, dụng cụ thường gặp trong cuộc sống.
- Về phẩm chất
– Tham gia tích cực hoạt động trong lớp cũng như ở nhà.
– Cẩn thận, trung thực, thực hiện an toàn quy trình làm thí nghiệm.
– Có niềm say mê, hứng thú, thích tìm tòi, khám phá, đặt câu hỏi.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
- Bộ thí nghiệm cho nhóm học HS gồm: Một nam châm điện đơn giản, kim nam châm, một số ghim giấy bằng sắt. Vật liệu để chế nam châm điện.
- Máy chiếu, bảng nhóm
- Phiếu học tập
| Phiếu học tập bài Nam châm điện
Câu 1: Nam châm điện là gì? Mô tả cấu tạo của nam châm điện. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Câu 2: Làm cách nào biết ống dây đã trở thành nam châm điện? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..Câu 3: Từ kết quả thí nghiệm, em rút ra kết luận gì về từ trường của nam châm điện? …………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
- PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC
-
- Dạy học hợp tác nhóm, cặp đôi.
- Sử dụng phương tiện trực quan
- Dạy và học nêu vấn đề
- CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC
1.Hoạt động 1: Khởi động (10 phút)
- Mục tiêu: Tạo được hứng thú cho học sinh, dẫn dắt giới thiệu vấn đề,
- Nội dung: Học sinh quan sát hình ảnh sau, nêu hiểu biết ban đầu về vấn đề bài học.
Trả lời câu hỏi:
Câu 1. Một số cần cẩu dùng lực từ có thể nhấc được các vật nặng hàng chục tấn bằng sắt, thép lên cao. Có phải chúng hoạt động nhờ nam châm vĩnh cửu không?
Câu 2: Một nam châm điện có thể hút được xe tải nặng hàng chục tấn, trong khi đó chưa có nâm châm vĩnh cửu nào có được lực hút mạnh như vậy. Nam châm điện được tạo ra như thế nào, có lợi gì hơn so với nam châm vĩnh cửu?
- Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh
- Tổ chức thực hiện:
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
| Quan sát hình ảnh một số ứng dụng của nam châm trong đời sống:
Giao nhiệm vụ: Quan sát hình ảnh, dựa vào hiểu biết của bản thân trả lời câu hỏi sau: Câu 1. Một số cần cẩu dùng lực từ có thể nhấc được các vật nặng hàng chục tấn bằng sắt, thép lên cao. Có phải chúng hoạt động nhờ nam châm vĩnh cửu không? Câu 2: Một nam châm điện có thể hút được xe tải nặng hàng chục tấn, trong khi đó chưa có nâm châm vĩnh cửu nào có được lực hút mạnh như vậy. Nam châm điện được tạo ra như thế nào, có lợi gì hơn so với nam châm vĩnh cửu? |
Nhận nhiệm vụ |
| Hướng dẫn HS thực hiện nhiệm vụ
Học sinh thao luận nhóm đưa ra ý kiến. |
Học sinh thực hiện nhiệm vụ. |
Báo cáo
|
Đại diện 1 số HS nêu ý kiến. |
| Chốt lại và đặt vấn đề vào bài
– Giáo viên đặt vấn đề: Nam châm trong cần cẩu điện không phải là nam châm vĩnh cửu mà là nam châm điện. Vậy nam châm điện là gì? Bài học hôm nay sẽ giúp các em trả lời câu hỏi này. – Giáo viên nêu mục tiêu bài học: Vậy để tìm hiểu rõ hơn về cách chế tạo của nam châm điện và cách làm thay đổi từ trường của nó, chúng ta sẽ tìm hiểu bài học ngày hôm nay. |
- Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về nam châm điện (15 phút)
- Mục tiêu: Giới thiệu thế nào là Nam châm điện. Cách tạo ra nam châm điện đơn giản
- Nội dung: GV cho HS đọc phần thí nghiệm về nam châm điện trong SGK. Sau đó, GV tổ chức để HS làm thí nghiệm và cho HS thảo luận trả lời câu hỏi trong phiếu học tập
Câu 1: Nam châm điện là gì? Mô tả cấu tạo của nam châm điện.
Câu 2: Làm cách nào biết ống dây đã trở thành nam châm điện?
- Sản phẩm:
Câu 1: Nam châm điện là một dụng cụ tạo từ trường hoạt động nhờ từ trường sinh ra bởi cuộn dây có dòng điện chạy qua.
– Cấu tạo của nam châm điện:
+ A là ống dây dẫn.
+ B là là một thỏi sắt non được lồng vào trong lòng ống dây.
+ Hai đầu cuộn dây được nối với hai cực nguồn điện E thông qua khóa K.
Câu 2: Để xác định ống dây đã trở thành nam châm điện ta đóng công tắc K để dòng điện chạy qua và thử bằng cách đưa lại gần 1 kẹp sắt nhỏ, nếu bị hút thì ống dây đã trở thành nam châm
d) Tổ chức thực hiện
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
| Giao nhiệm vụ:
– GV yêu cầu HS quan sát Hình 20.1 – Cấu tạo của nam châm điện – Đọc thông tin mục I SGK tr.96 và trả lời câu hỏi: Câu 1: Nam châm điện là gì? Mô tả cấu tạo của nam châm điện. Câu 2: Làm cách nào biết ống dây đã trở thành nam châm điện? |
HS nhận nhiệm vụ. |
| Hướng dẫn HS thực hiện nhiệm vụ
– HS đọc SGK, quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi. – GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết |
– Học sinh đọc tài liệu, thực hiện nhiệm vụ. |
| Báo cáo kết quả:
– Gọi ngẫu nhiên một số học sinh báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ, các học sinh khác nhận xét, bổ sung. – GV kết luận về nội dung kiến thức mà các nhóm đã đưa ra. |
– Đại diện học sinh trình bày kết quả.
– Các HS khác cho nhận xét và bổ sung (nếu cần) |
| Tổng kết
Nam châm điện gồm một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua và bên trong ống dây có lõi sắt Khi có dòng điện đi qua ống dây, lõi sắt trở thành nam châm và có khả năng hút các vật bằng sắt thép |
Ghi nhớ kiến thức |
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu cách chế tạo nam châm điện đơn giản
- Mục tiêu: HS biết được: Thông qua hoạt động, HS biết cách chế tạo một nam châm điện đơn giản và rút ra được kết luận về từ trường của nam châm điện.
- Nội dung: GV tổ chức lớp hoạt động theo nhóm nhỏ.
– GV chia HS thành các nhóm, yêu cầu HS quan sát Hình 20.2 – Sơ đồ cấu tạo nam châm điện đơn gian SGK tr.97, hướng dẫn và cùng HS tiến hành thí nghiệm chế tạo nam châm điện đơn giản
– GV hướng dẫn để HS tiến hành thí nghiệm thay đổi độ mạnh của dòng điện bằng cách gắn thêm pin vào.
– GV tổ chức cho HS tiến hành thí nghiệm: Hoán đổi các cực của pin, dùng kim nam châm để xác nhận chiều dòng điện đã thay đổi.
– Sau đó GV cho HS thảo luận trả lời câu hỏi SGK
Câu 3: Từ kết quả thí nghiệm, em rút ra kết luận gì về từ trường của nam châm điện?
- Sản phẩm:
– Từ trường của nam châm điện chỉ tồn tại trong thời gian dòng điện chạy trong ống dây
– Dòng điện thay đổi thì từ trường của nam châm điện thay đổi
- Tổ chức thực hiện
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
| Giao nhiệm vụ:
– GV chia học sinh làm nhóm 6 học sinh/1 nhóm. Giao nhiệm vụ nhóm học sinh nghiên cứu mục 2 SGK/Tr 97 + Nêu dụng cụ và đề xuất cách tiến hành thí nghiệm + GV phát dụng cụ cho từng nhóm và hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm theo SGK Tổ chức cho HS thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi trong SGK. Câu 3: Từ kết quả thí nghiệm, em rút ra kết luận gì về từ trường của nam châm điện? Thảo luận thống nhất ý kiến chung cho cả nhóm. Thời gian: 7 phút. Giáo viên lưu ý cho học sinh
-Tránh hiện tượng đoản mạch khi hai đầu dây nối với nguồn tiếp xúc trực tiếp với nhau mà không qua một vật tiêu thụ điện (trong trường hợp này là nam châm điện).Tuy nhiên, trong trường hợp không có lõi sắt bên trong ống dây thì cũng được xem là đoản mạch. |
HS nhận nhiệm vụ. |
| Hướng dẫn HS thực hiện nhiệm vụ:
GV quan sát, hỗ trợ các nhóm khi cần thiết. |
Học sinh tham gia thảo luận nhóm thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn. |
Báo cáo kết quả:
|
– Đại diện nhóm báo cáo.
– Nhóm khác nhận xét, bổ sung phần trình bày của nhóm bạn. |
| Tổng kết:
– Từ trường của nam châm điện chỉ tồn tại trong thời gian dòng điện chạy trong ống dây – Dòng điện thay đổi thì từ trường của nam châm điện thay đổi – Độ mạnh yếu của từ trường phụ thuộc vào độ mạnh yếu của dòng điện |
HS ghi nhớ kiến thức |
-
Hoạt động 3: Luyện tập
-
- Mục tiêu: Củng cố, khắc sâu nội dung toàn bộ bài học.
- Nội dung: GV cho học sinh làm việc cá nhân và trả lời mốt số câu hỏi trắc nghiệm.
- Sản phẩm: đáp án của học sinh.
TN: Câu 1 C, Câu 2: B, Câu 3: D, Câu 4: D; Câu 5: B
-
Tổ chức thực hiện
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
| Giao nhiệm vụ:
Giáo viên tổ chức lớp học cho các hoạt động ôn tập bài tập như sau: Bài tập trắc nghiệm: GV trình chiếu câu hỏi, học sinh sử dụng bảng A, B, C, D để trả lời Phần tự luận: Giáo viên tổ chức thảo luận nhóm hoàn thành bài tập.
A. Một lõi kim loại bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn có lớp vỏ cách điện. B. Một lõi vật liệu bất kì bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn có lớp vỏ cách điện. C. Một lõi sắt bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn có lớp vỏ cách điện D. Một lõi sắt bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua, các dây dẫn không có lớp vỏ cách điện.
B. lực hút sẽ mạnh lên. C. lực hút không thay đổi vì dòng điện không thay đổi. D. Từ trường trong lõi sắt sẽ yếu đi vì phải chia làm hai.
A. không phân chia cực Bắc và cực Nam. B. nóng lên khi có dòng điện chạy qua. C. có kích cỡ nhỏ hơn nam châm vĩnh cửu. D. mất từ tính khi không còn dòng điện chạy qua.
Câu 5: Cách nào để làm tăng lực từ của nam châm điện?
Tự luận Câu 6: Phải làm cách nào để thay đổi từ trường của nam châm điện. Câu 7: Một cần cẩu điện có thể tạo lực từ lớn và nâng được các container nặng đến hàng chục tấn. Theo em, làm thế nào để tăng lực từ của cần cẩu điện này? Câu 8: Hãy kể tên một số thiết bị có ứng dụng nam châm điện. |
HS nhận nhiệm vụ. |
| HS thực hiện nhiệm vụ | Học sinh trả lời câu hỏi |
Báo cáo kết quả:
|
- Hoạt động 4: Vận dụng
- Mục tiêu:
- – Giải thích được nguyên tắc hoạt động của chuông điện.
- Nội dung:
* Quan sát sơ đồ cấu tạo của một chuông điện đơn giản. Hãy giải thích vì sao khi nhấn và giữ công tắc thì nghe tiếng chuông reo liên tục cho đến khi thả ra (loại công tắc trong hình chỉ đóng mạch điện khi nhấn và giữ nút).
- c) Sản phẩm:
– Nhấn và giữ công tắc, mạch điện sẽ trở thành mạch điện kín.
– Khi có dòng điện đi qua dây dẫn, chúng sẽ tạo ra một từ trường trong lõi sắt, biến lõi sắt thành một nam châm điện có thể hút các vật bằng sắt, thép xung quanh. Khi đó, nó sẽ hút thanh sắt, kéo cho lá thép đàn hồi dao động.
– Búa gõ chuông nối với lá thép đàn hồi cũng vì thế mà bị hút vào, búa gõ sẽ đập vào chuông và phát ra tiếng kêu.
– Khi thả công tắc ra, mạch điện trở thành mạch điện hở (không còn dòng điện trong mạch) nên lõi sắt sẽ mất từ tính, nhả thanh sắt ra, búa gõ chuông không thể gõ vào chuông được nữa.
- d) Tổ chức thực hiện:
| Hoạt động của GV | Hoạt động của HS |
| Giao nhiệm vụ:
– Yêu cầu cá nhân mỗi HS quan sát sơ đồ cấu tạo của chuông điện. Giải thích vì sao khi nhấn và giữ công tắc thì nghe tiếng chuông reo liên tục cho đến khi thả ra. |
HS nhận nhiệm vụ. |
| HS thực hiện nhiệm vụ
– Cá nhân HS suy nghĩ và đưa ra câu trả lời. |
Học sinh trả lời câu hỏi |
Báo cáo kết quả:
– Giáo viên nhận xét, đánh giá. – GV đưa ra đáp án cuối cùng. |